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【摘要】 基于我国当前的经济发展，土木工程建筑数量加剧，对于其在建设施工和后续结构的检测还比较的缺乏。安全系数的高低是制约其发展的关键因素。本文就针对土木工程结构，阐述其在结构安全评估上的细则、健康检测和诊断方法，并对关键领域进行系统的论述，尤其是关键的传感设备的介绍。
【关键词】 土木工程结构 安全性评估 健康监测 诊断
引言
作为经济飞速发展的中国而言，安全平稳的经济建设十分的关键。在实际生产、生活中对土木建筑进行有效合理的结构安全评估、结构检测以及诊断等一系列的安全手段，进而加强其在实际生活、生产中的安全使用。我国在土木建筑结构的安全手段还比较的欠缺，是个比较新兴的技术产业，诸如该领域对于光纤和电压技术的植入还比较的缺乏，处于刚发展的初级阶段。因而，极大的发展该领域对我国经济建设有着重要的价值意义。
1.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评
1.1安全性评估。其是指利用一定的设备和技术对土木建筑进行检测，进而了解其在实际使用中的各个结构的工作情况，依据安全状态下的理论数据进行对比，进而对其测量进行安全评估。这对于土木工程来说，可以及时地了解其在使用当中的安全状况，并设置相应的安全等级，加强其安全管制。
其实对于一个土木结构的安全评估是一项复杂、繁琐的系统工作。其在形成有效的评估报告之前，要依据整体结构性能进行合理分析。再基于土木结构在实际的潜在危险和其损伤情况进行系统的分析和评估。再依据该行业制定的危险等级指数做出定量的安全等级情况反馈信息，根据反馈信息的定量评估数值形成一定的评估报告。这样就可以根据评估报告制定相应的等级预警机制，采取有效的防范措施和对策。对于土木结构的评估，一般着重于其结构内部损伤、混凝土结构的裂缝和下挠等的关键结构病害的评估。在评估报告之中要做到分支评估也要做到综合所有风险和病害的评估，这样才能形成合理有效的结构评估数据。
1.2土木结构的健康诊断。在实际的使用当中，其可能遇到自然灾害、长时间的使用材质性能自然衰减等因素的影响。从而，进行一定的安全诊断，检测结构的各项安全指标。详细地了解其在使用中，结构损坏情况，损坏的具体部位在哪里，诸如进行有效的诊断时，发现结构存在大量的裂缝，这样就可以很好的定位裂缝发生在什么部位，进行风险排除，增加其在实际使用中的安全系数。因此，对土木建筑进行有效的安全诊断是对土木结构检测最普遍，也是效果比较显著的手段。更基于其在实际的操作中，其还有成本低等诸多实际价值。
1.3健康监测。健康检测就是土木结构从施工到竣工的后期检测，了解其在使用当中的结构损伤情况。该种检测手段一般依托于一些高科技设备进行，在实际的使用中，还存在诸多的问题。下面就着重评述健康监测，论述其在运用当中，常用的技术手段及技术创新。
1.3.1神经网络的方法。该种监测方法不需要对结构的诸多物理特性的检测，只需要进行损伤的参数的合理设置，基于计算机技术建立相应的映射，形成完整的结构模型图。该种方法可以适应线性和非线性下的各种复杂土木结构的监测。其能避开外界的不利干扰，进行数据的建立。诸如外界的噪声、风速、下雨都不可能对其造成本质的影响。然而，在基于该法的实际检测中，面临数据库过于庞大、复杂，在建立数据映射时工作量巨大。随着检测的不断深入，数据映射也需要一定的优化处理，这样才能建立更加完善的机构拟合模型。
1.3.2光纤传感的方法。该种方法是基于目前发展迅速的光纤发展而来的。光纤依托其具有高效率的数据传输功能而备受该领域的青睐。该方法利用先进的光纤传感器，将其植入到土木结构之中。光纤传感器在检测之中，其对压力的灵敏度极高，会依据结构的内部情况和裂缝等形成精准的数据反馈，经过数据处理。这样可以准确的定位内部结构损伤情况，定位具体的损伤部位。和传统的监测方法相比，精准度高、操作方便等优点。但是，该种方法还处于比较前沿的技术，其在实际的使用当中面临成本过高的诸多弊端。
1.3.3电压传感方法。随着电气化的进程加剧，基于电压感应产生的传感技术也开始新兴于土木结构的检测之中。该种方法依托于先进的电压传感应器。在实际的运用之中，同样在结构建设之时，植入结构内部。其能够感知结构的受力等诸多潜在病害。当有一定的结构损伤时，变化的结构受力对电压感应器造成挤压。一经挤压的电压感应器就会在电器设备端形成一定的电位差，产生的电位波传输到数据处理处。依据电位变化的大小可以准确的知道损伤的程度和损伤的具体部位，对后续的结构维护和检测提供具有价值的数据。
2.检测设备的介绍和具体铺设问题
在这一系列的安全检测过程之中，数据反馈的形成中心的传感器铺设是十分的关键。传感器是一种能够感受被测实物并能在测量之中形成数据反馈传输的装置。基于目前的土木结构检测的发展看，该领域主要有光线传感器、电压力传感器、温度感应器等。其中将针对上述的检测方法，对光线传感器和电压力传感器进行详细的论述。
2.1光线传感器。该种先进的传感设备，已逐渐的运用于大型土木结构的建筑之中。该种传感器依托于光线的传输功能强大、数据容量大，光栅容积小等优点。在处理结构检测中数据庞大的问题时，显得十分的得当。这种的感应器在运转中避免了传统检测中受到电磁感应的影响。在实际的操作之中，其操作也十分的简单方便。但值得注意的是，在进行铺设时，要依据结构的整体情况，进行合理的感应器铺设，以形成具体的数据反馈网络。能做到根据信息的反馈进行合理的分析。
2.2电压传感器。该种先进技术依托于先进的电感应机制发展而来。其基于传统的电位差造的电位感应来形成数据反馈。工作原理是，感应器中的电介质受到结构损伤带来的挤压，能够灵敏的感应，并依次形成一定的电位差，最后以形成信息的形式进行反馈。该种电位感应器十分的灵敏，对于细小的结构损伤都可以形成一定的信息反馈。对于其的铺设，也应该先基于结构的整体特点，进行全面的分析，合理的进行传感设备铺设点的设置。这样才能形成全面的检测数据反馈平台进行有效的检测。基于该种传感器的工作原理，在实际的生产使用中还面临着材质的问题。以传统的金属材质作为材料，那么设备在长时间的使用中会出现一定程度的腐蚀，造成设备的灵敏度降低，实际的检测价值较少的弊端；以陶瓷作为设备的材质，又会出现植入结构的施工当中出现破裂损坏的问题。因此，对于该传感器的发展还需要一定的完善。
结语
经过上述的系统论述，对土木结构进行一系列的安全检测是一个复杂的过程，在形成具体有效的数据之前，需要进行诸多方面的检测、技术作为铺垫。我们还清晰的看到，我国在该领域的迅速发展。但在发展的过程中，其还面临着诸如技术、材质等方面的问题。对关键技术的完善和该领域的产业化发展是其发展的关键。
参考文献：
[1]李宏男；李东升.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].地震工程与工程振动；2006；22.
[2]李宏男.土木工程结构监测评估探討[J].平顶山工学院学报；2007；06.
[3]焦莉；李宏男.PZT的EMI技术在土木工程健康监测中的研究进展[J].防灾减灾工程学报；2006；02.
[4]朱彤；杨广辉.土木工程结构健康监测的现状及发展[J].山东建筑工程学院学报；2006（02）.
[5]孙艾薇；郭少华.土木工程结构健康监测中的电压传感技术研究[J].四川建筑；2010；06.
（作者单位：隆化县住房和城乡规划建设局）
【关键词】 土木工程结构 安全性评估 健康监测 诊断
引言
作为经济飞速发展的中国而言，安全平稳的经济建设十分的关键。在实际生产、生活中对土木建筑进行有效合理的结构安全评估、结构检测以及诊断等一系列的安全手段，进而加强其在实际生活、生产中的安全使用。我国在土木建筑结构的安全手段还比较的欠缺，是个比较新兴的技术产业，诸如该领域对于光纤和电压技术的植入还比较的缺乏，处于刚发展的初级阶段。因而，极大的发展该领域对我国经济建设有着重要的价值意义。
1.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评
1.1安全性评估。其是指利用一定的设备和技术对土木建筑进行检测，进而了解其在实际使用中的各个结构的工作情况，依据安全状态下的理论数据进行对比，进而对其测量进行安全评估。这对于土木工程来说，可以及时地了解其在使用当中的安全状况，并设置相应的安全等级，加强其安全管制。
其实对于一个土木结构的安全评估是一项复杂、繁琐的系统工作。其在形成有效的评估报告之前，要依据整体结构性能进行合理分析。再基于土木结构在实际的潜在危险和其损伤情况进行系统的分析和评估。再依据该行业制定的危险等级指数做出定量的安全等级情况反馈信息，根据反馈信息的定量评估数值形成一定的评估报告。这样就可以根据评估报告制定相应的等级预警机制，采取有效的防范措施和对策。对于土木结构的评估，一般着重于其结构内部损伤、混凝土结构的裂缝和下挠等的关键结构病害的评估。在评估报告之中要做到分支评估也要做到综合所有风险和病害的评估，这样才能形成合理有效的结构评估数据。
1.2土木结构的健康诊断。在实际的使用当中，其可能遇到自然灾害、长时间的使用材质性能自然衰减等因素的影响。从而，进行一定的安全诊断，检测结构的各项安全指标。详细地了解其在使用中，结构损坏情况，损坏的具体部位在哪里，诸如进行有效的诊断时，发现结构存在大量的裂缝，这样就可以很好的定位裂缝发生在什么部位，进行风险排除，增加其在实际使用中的安全系数。因此，对土木建筑进行有效的安全诊断是对土木结构检测最普遍，也是效果比较显著的手段。更基于其在实际的操作中，其还有成本低等诸多实际价值。
1.3健康监测。健康检测就是土木结构从施工到竣工的后期检测，了解其在使用当中的结构损伤情况。该种检测手段一般依托于一些高科技设备进行，在实际的使用中，还存在诸多的问题。下面就着重评述健康监测，论述其在运用当中，常用的技术手段及技术创新。
1.3.1神经网络的方法。该种监测方法不需要对结构的诸多物理特性的检测，只需要进行损伤的参数的合理设置，基于计算机技术建立相应的映射，形成完整的结构模型图。该种方法可以适应线性和非线性下的各种复杂土木结构的监测。其能避开外界的不利干扰，进行数据的建立。诸如外界的噪声、风速、下雨都不可能对其造成本质的影响。然而，在基于该法的实际检测中，面临数据库过于庞大、复杂，在建立数据映射时工作量巨大。随着检测的不断深入，数据映射也需要一定的优化处理，这样才能建立更加完善的机构拟合模型。
1.3.2光纤传感的方法。该种方法是基于目前发展迅速的光纤发展而来的。光纤依托其具有高效率的数据传输功能而备受该领域的青睐。该方法利用先进的光纤传感器，将其植入到土木结构之中。光纤传感器在检测之中，其对压力的灵敏度极高，会依据结构的内部情况和裂缝等形成精准的数据反馈，经过数据处理。这样可以准确的定位内部结构损伤情况，定位具体的损伤部位。和传统的监测方法相比，精准度高、操作方便等优点。但是，该种方法还处于比较前沿的技术，其在实际的使用当中面临成本过高的诸多弊端。
1.3.3电压传感方法。随着电气化的进程加剧，基于电压感应产生的传感技术也开始新兴于土木结构的检测之中。该种方法依托于先进的电压传感应器。在实际的运用之中，同样在结构建设之时，植入结构内部。其能够感知结构的受力等诸多潜在病害。当有一定的结构损伤时，变化的结构受力对电压感应器造成挤压。一经挤压的电压感应器就会在电器设备端形成一定的电位差，产生的电位波传输到数据处理处。依据电位变化的大小可以准确的知道损伤的程度和损伤的具体部位，对后续的结构维护和检测提供具有价值的数据。
2.检测设备的介绍和具体铺设问题
在这一系列的安全检测过程之中，数据反馈的形成中心的传感器铺设是十分的关键。传感器是一种能够感受被测实物并能在测量之中形成数据反馈传输的装置。基于目前的土木结构检测的发展看，该领域主要有光线传感器、电压力传感器、温度感应器等。其中将针对上述的检测方法，对光线传感器和电压力传感器进行详细的论述。
2.1光线传感器。该种先进的传感设备，已逐渐的运用于大型土木结构的建筑之中。该种传感器依托于光线的传输功能强大、数据容量大，光栅容积小等优点。在处理结构检测中数据庞大的问题时，显得十分的得当。这种的感应器在运转中避免了传统检测中受到电磁感应的影响。在实际的操作之中，其操作也十分的简单方便。但值得注意的是，在进行铺设时，要依据结构的整体情况，进行合理的感应器铺设，以形成具体的数据反馈网络。能做到根据信息的反馈进行合理的分析。
2.2电压传感器。该种先进技术依托于先进的电感应机制发展而来。其基于传统的电位差造的电位感应来形成数据反馈。工作原理是，感应器中的电介质受到结构损伤带来的挤压，能够灵敏的感应，并依次形成一定的电位差，最后以形成信息的形式进行反馈。该种电位感应器十分的灵敏，对于细小的结构损伤都可以形成一定的信息反馈。对于其的铺设，也应该先基于结构的整体特点，进行全面的分析，合理的进行传感设备铺设点的设置。这样才能形成全面的检测数据反馈平台进行有效的检测。基于该种传感器的工作原理，在实际的生产使用中还面临着材质的问题。以传统的金属材质作为材料，那么设备在长时间的使用中会出现一定程度的腐蚀，造成设备的灵敏度降低，实际的检测价值较少的弊端；以陶瓷作为设备的材质，又会出现植入结构的施工当中出现破裂损坏的问题。因此，对于该传感器的发展还需要一定的完善。
结语
经过上述的系统论述，对土木结构进行一系列的安全检测是一个复杂的过程，在形成具体有效的数据之前，需要进行诸多方面的检测、技术作为铺垫。我们还清晰的看到，我国在该领域的迅速发展。但在发展的过程中，其还面临着诸如技术、材质等方面的问题。对关键技术的完善和该领域的产业化发展是其发展的关键。
参考文献：
[1]李宏男；李东升.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].地震工程与工程振动；2006；22.
[2]李宏男.土木工程结构监测评估探討[J].平顶山工学院学报；2007；06.
[3]焦莉；李宏男.PZT的EMI技术在土木工程健康监测中的研究进展[J].防灾减灾工程学报；2006；02.
[4]朱彤；杨广辉.土木工程结构健康监测的现状及发展[J].山东建筑工程学院学报；2006（02）.
[5]孙艾薇；郭少华.土木工程结构健康监测中的电压传感技术研究[J].四川建筑；2010；06.
（作者单位：隆化县住房和城乡规划建设局）